哈氏合金加工手册(焊接篇)

哈氏抗腐蚀合金的加工对焊接，钎焊，冷热加工，热处理，酸洗以及外表处理的一般方法。简介导性的手册。本书包含了以下抗腐蚀合金：HASTELLOYB-3HASTELLOYC-2000HASTELLOYC-22HASTELLOYC-276HASTELLOYG-30HASTELLOYB-3是一种镍钼合金，对各种浓度各种温度下的盐酸腐蚀有极好的抵抗力量。它在其他诸如硫酸，醋酸，甲酸，磷酸等非氧化性介质中也表现很好。B-3合金相对B-2在化学成分上作了肯定改进，具有更好的热稳定性。B-3合金对点腐蚀，对在刻痕和热影响区的应力腐蚀断裂都有极好抵抗力量。H-2104.HASTELLOYC-2000，设计来抵抗更大范围的腐蚀化学品，包括硫酸、盐酸和合金，其同时适用于氧化酸和复原酸。C-2000合金对于这两种酸环境下都有良好的耐腐蚀性能。钼和铜的组合供给了出众的抗复原力量，同时高的铬含量供给了抗氧化力量。C-2000合金还表现出比C-276更好的抗点蚀和缝隙腐蚀的抵抗力量。它的成型，焊接和机加性能和C-276H-2111。HASTELLOYC-22是一种适用范围很广的镍铬钼钨合金，比现在市面上广泛HASTELLOYC-276，C-4，HAYNES625，在各方面有更好的总体抗腐蚀力量。C-22合金有着出众的抗点蚀，隙缝腐蚀和应力腐蚀断裂的的力量。由于有着更高的铬含量，C-22在氧化性酸和饱含氧化性残留C-276更耐腐蚀。实际上，该合金H-2019HASTELLOYC-276，有极好的抗点蚀应力腐蚀断裂和酸环境力量。它对各种各样的化学工艺环境有优异的抵抗力量。HASTELLOYG-30是一种高铬的镍基合金，其耐商业用磷酸的力量比市场上的目前应用的镍基和铁基合金都要精彩，在其他的含有强氧化介质的简单环境G-30合金能够抵抗在热影响区的晶界析出沉淀相，这使得它一样适合在焊接状况下使用。1焊接一般焊接HASTELLOY耐腐蚀合金的焊接性能在很多时候和奥氏体不锈钢相像，只要使用适宜的技术和工艺就没有特别的焊接问题。工艺步骤，坡口设计，电参数，预热/层间温度掌握和焊后热处理要求。在焊接的时候要左右摇摆。此建议在焊缝的开头和完毕位置进展打磨。及其他低熔点元素的污染物会导致严峻的开裂问题。7%的冷加工就要在焊接前进展固溶退火。假设焊件带有大量的剩余冷加工会导致焊接金属和/或焊接热影响区的开裂。1工艺GTAW工艺GTAW手工焊/自动焊GMAW手工焊/自动焊SMAWAWS标准GTAWGMAWSMAW通常使用的材料焊条时候，参数的选择是极其重要的。您可以联系HAYNESINTERNATIONAL公司猎取焊接参数和焊材的建议。等离子切割通常用于将板材切割成需要的尺寸以及切割焊接角。。2焊材选择个构造中的不同位置。异型材焊接的焊材选择同样也是格外关键的。匹配的焊材通常是与高合金母材〔有相对较好的抗腐蚀性的〕匹配。对过合金焊材的选择来说，通常选择高合金化的高抗腐蚀性的焊材。〔图1，2〕。化焊材削减了在现场焊接的时候混淆焊材的时机。HASTELLOYC-2000和C-22就是已经被广泛应用的过合金化的焊材。更多的关于过合金化焊材的资料在手册H-2062“通用焊材”中。表2A包含了哈氏合金公司全部的焊接材料。表2供给了选择焊材的建议，包括同种材料/异型材的焊接以及匹配焊材/过合金焊材的选择。2B2A就可以查到适用的焊材。这里列出的焊材的编号与手册H-3053中是一样的。可以参照手册H-3053以免混淆。用好的接地技术，短弧和焊枪/焊条操作才能抑制这个问题。附加的关于焊接材料的标准和产品形式在本手册最终的附页中。1-GTAW32-SMAW2A焊材AWSA5.11/A5.14合金代号HASTELLOYB-2E*/ER**NiMo-710HASTELLOYB-3E/ERNiMo-1011HASTELLOYC-276E/ERNiCrMo-412HASTELLOYC-22E/ERNiCrMo-1013HASTELLOYC-4E/ERNiCrMo-714HASTELLOYC-2000PS-609215HASTELLOYG-30E/ERNiCrMo-1117HASTELLOYWE/ERNiMo-320HAYNES625ERNiCrMo-1082B推举焊材选择向导母材B-3C-276C-22C-4C-2000G-30N超级不锈钢300SS400SSB-31110C-276111210131213C-221113131012413C-411121314101414131413121213C-111213131520001015151515131413G-3011121313151710171714131713171713N111213131213121020202020202020超级11121313151312131010138141317131713888888300SS111213151513121313101312131317131712138888881788400SS11121315151312131313101312131317131712121388171788888低合11121315151312131313金钢 1013121313171317121213888888888碳钢111213151513121313131013121313171317121213888888888不锈钢不锈钢焊材，坡口设计得不好也不能得到好的焊件。有各种各样的文件可以帮助设计坡口。有这样两本书供给了指导，美国焊接协1ASM6，焊接、钎焊和锡ASME锅炉管道和压力容器标准。53〔GTAW，金属GMAW，焊条电弧焊〔SMAW〕。钨极气体保护弧焊通常用III这种只能单面焊接的坡口类型中打底。剩下的局部可以用其他适当的焊接工艺。在厚板上〔厚度大于19mm〕用开口焊接，通U型坡口。这样的坡口削减了焊材用量和焊接时间。其他的坡口设计见图4。实际需要焊接的道层数受到很多因素影响，比方焊材的尺寸〔焊丝或焊条的直径〕，电流强度和焊接速度。〔比碳钢或者不锈钢的流淌性差〕以及不简洁流淌4-5%33典型的手工焊坡口特别状况下的坡口形式463板厚〔mm〕坡口外形根部间距A〔mm〕B〔mm〕C〔度〕大致焊材用量(KG/M)1.6I0-1.6N/ANone0.032.4I0-2.4N/ANone0.063.2I0-3.2N/ANone0.096.3II1.6-3.20.8-2.460-750.459.5II0.8-40.8-2.460-750.8912.7II0.8-40.8-2.460-751.4112.7III0.8-40.8-2.460-750.8915.9II0.8-40.8-2.460-752.0815.9III0.8-40.8-2.460-751.2219.1II0.8-40.8-2.460-752.8319.1III0.8-40.8-2.460-751.79清洁，边界预备和定位连接区域的预备工作对焊接抗腐蚀镍基合金来说是格外重要的。可以通过各种/刨，机加工，磨制，碳弧气刨都是可以使用的。肯定要在焊接前使热切割的边界变得光亮。〔在使用碳弧气刨的时候这一点尤为重要，由于可能造成在焊接时从碳电极上吸取碳。除了焊接角区域，在焊接区域上外表和下外表〔正面和根部〕都要用粗沙盘磨25mmHASTELLOYB-2B-3时是必要的。假设外表的锈垢不除去，焊接金属就会和锈垢连在一起造成母材底部开裂。焊接和相邻区域在焊接之前必需彻底清洁。全部的油脂，粉笔印，机加工溶液，腐蚀产品，颜料，锈垢，探伤染料及其他物质都必需被彻底去除。不锈钢刷子用于GTAW和GMAW的层间清理就足够了。对各种焊接，建议对开头和完毕的局部进展打磨。假设使用氧气或者二氧化碳作为保护气体，就会在外表形成氧化膜，因此层间在使用刷子之前打磨是必需的。使用保护金属弧焊留下的熔渣也要去除，打磨后再用刷子刷。〔铁锈沾污〕并不是什么大问题，所以也不会影响抗腐蚀性能。用前进展检测。预热，层间温度以及冷却技术〔典型的工厂环境〕。层间温度93℃。〔红外加热，或者自然加热到室温〕由于加热造成局部溶化。7壁的罐子外面焊接，可以考虑在内部进展冷却来削减焊接影响区。焊后热处理Hastelloy抗腐蚀合金，通常都是在焊接条件下用于腐蚀环境的。针对不同的合金焊后热处理〔在1038-1177℃进展的完全的固溶退火，或者在593-649℃进展消退应力的退火〕都是不必要的。关于热处理要求，在本册的热处理一章予以特地争论。性能。例如，我们从不对HastelloyB-2,B-3合金进展焊后消退应力的热处理〔538-816℃〕。您可以联系我们获得更具体的信息。质检和反修要作为制造中间步骤的检验，还要作为最终测试的检验。焊接区域发生碳污染。底清洁。由于这些合金有不简洁焊透的特性，所以母材反面的间隙要足够的或者在添加的焊材掩盖在缺陷上来“补缺口”或者“冲刷”缺陷。掌握变形585包含了焊接坡口外形可能的变/焊接次序来尽可能减小变形。假设可能的话，可以平衡中心线两边的焊缝来帮助减小变形。适宜的固定方法及加紧夹具会使焊接更简洁并且减小较薄局部的弯曲和扭曲。需要的尺寸。关于开裂的断裂。热裂是其中一种状况，通常局限在熔化区域〔焊缝〕，不过间或也发生在热影响区。发生热裂有两个必需的条件：应力和“无法产生应变的微观构造”。在焊接中，应力的产生是必定的，由于当金属凝固的时候会产生简单的热应/凝固点的温度〔对全部的合金〕。外表污染，比方硫，会导致热裂。特定的几何特征比方凹面的焊缝和泪滴状的熔池都会导致热裂。对每一个合金来说，都有一个特定的临界的条件组合能导致热裂。HASTELLOYGMAW〔溅射模式〕C-276400安时，也会产生热裂。裂的一个因素。在根部焊接的焊缝假设是凹形的，就有可能在根部焊接时开的焊缝和夹具能解决这个问题。的焊缝在热处理的时候可能开裂。HastelloyB-3则是一个标志性的改进。需要更多信息，请联系我们。个别焊接工艺气体保护钨极弧焊〔GTAW〕就是效率不高。假设是手工焊的话，GTAW的焊接速度是比较慢的。通常，电源最好配备高频启动，前/后喷气和上/下气罩〔或脚踏板〕掌握。〔气体镜头〕，这样保护气可以供给一个适宜的保护。通常，气体罩要越大越好。Hastelloy4。电极极性是直流负极(DCEN)A5.12EWTh-2。电极随电流不同而使用不同的直径。通常建议使用的电极直径列于表4。建议把电极磨成锥形，30-601.6mm6。96推举在一般状况下使用焊接级氩气〔最低99.996%纯度〕，流速大约为25-30立方英尺/小时。假设气体保护做的适当，焊缝金属应当表现得光亮，并且在焊间只需要用刷子轻轻刷一下就可以了。在某些特定状况下，在需要高焊接速度时可以使用氩-氦或者氩-氢保护气，但要有特定的焊接系统。除了对焊枪的保护气外，推举在根部使用一个背部喷口〔焊接级氩气〕。通常流速为5-10立方英尺/小时。在GTAW中，通常背衬棒子〔通常是铜棒〕来帮助根部的焊缝成型。背部气体通常是通过小孔沿着背衬棒子的长度方向吹的。在背衬棒子不能使用时，通常使用对焊焊接。这种状况通常消灭在管得环焊缝焊接中。在这种状况下，没有方法到达根部位置，要设置有别于一般工业推举的保护气流。在这种对焊管件焊接，焊枪处的流速减小到10立方英尺/小时，背部的流速增加到40立方英尺/小时。有一本小册子是特地讲焊接收子时的背部保护气的〔H-2065〕。不推举停顿不动和搅拌熔池，由于这样会增加焊接热输入。量削减。4典型手工保护气体钨极弧焊参数〔平焊位置〕*接头厚度mm钨电极直径mm焊材直径mm焊接电流A焊接电压V0.8-1.61.61.615-609-121.6-3.21.6/2.41.6/2.450-959-123.2-6.32.4/3.22.4/3.275-15010-136.3以上2.4/3.22.4/3.295-20010-13*DCEN〔GMAW〕GMAW工艺来焊接时，速度有所提高，但是掌握性方面有所下降。10在保护气体金属极弧焊中有三种焊材传输模式，它们是短路传输模式，球状传输模式和溅射传输模式。短路传输模式适用于各种焊接位置，有很好的焊缝掌握，并且被认为是热输量最小的工艺。然而，由于这种工艺的电流很小，所以这也被认为是一种缺点〔产生冷隔〕。Haynes公司通常不推举使用球状传输模式，除非是要进展堆焊的时候。溅射模式只是在平焊的位置很有用，但是由于焊接速度比较快，就有中等程度的热输入量。脉冲溅射模式〔一种改进的溅射模式〕可以用在各种焊接位置，并且相对短路模式来说冷隔的问题比较少。/自感应率和协同的焊接电源可以同时用在GMAW工艺中。焊材传输模式的选择〔溅射，协同，脉冲溅射或者短传输模式〕肯定要在一开头就打算。这些选择由坡口设计/要的焊接速度和焊工的技巧来打算。由这些信息我们就可以制定焊接电源和焊接参数了。各种焊接金属传输模式的典型焊接参数列于表5。电极极性是直流正接〔DCEP〕5典型保护气体金属极弧焊参数〔平焊位置〕*Ar+He50-125-- 1.6及以上Ar+He+CO250-125-- 1.6及以上Ar+He100-175-- 4.8及以上Ar+He+CO2100-175-- 4.8及以上mmmm保护气**AV焊丝进给m/minmm0.91.11.1Ar+HeHe+Ar+CO2Ar+He+CO2Ar+HeHe+Ar+CO2Ar+He+CO2ArAr+He+CO2Ar+He70-9070-9070-90100-160100-160100-160短路模式18-2017-2017-2019-2219-2219-223.8-5.11.3-4.84.4-5.73.2-19.1溅射模式190-250190-22530-3230-327.6-8.97.0-8.39.5及以上固定频率脉冲模式〔60&120CPS〕120-150250-300120-150250-30018-204.4-5.73.2-19.11.1Ar+He+CO218-204.4-5.73.2-19.10.91.1He+Ar+CO2=90%氦气+7.5%氩气+2.5二氧化碳；Ar+He+CO2=69%氩气+30%氦气+1%二氧化碳；Ar=100%氩气***很难给出细节的参数，由于不同的焊机有各自的设置来到达适宜的焊接性能11对GMAW工艺来说，保护气的选择是很关键的。建议使用以下五种焊接级保护气来焊接哈氏合金。这些保护气是：75%氩气+25%氦气，90%氦气+7.5%二氧化碳，66.1%氩气+33氦气+0.9%二氧化碳，一种专有的氩气+氦气二NiCoBRITE™100%氩气。35立方英尺/入焊接区域污染溶化的金属。Ar+He+CO2，He+Ar+CO2NiCoBRITE™都-碳钢焊接性能。然而，由于二氧化碳的存在，焊接金属的外表会被严峻氧化。这种氧多道焊接中，每焊完一次就要磨掉氧化层。及电弧肯定程度的不稳定。由于这种保护气是惰性的，所以外表是格外光滑光亮的，几乎没有氧化物。在多道焊接中，就没有必要每道之间打磨。这种状况Ar+He作为保护气时是一样的。焊接外表。建议在层间用重刷毛的刷子刷/或者轻轻打磨〔80粒度〕。120A时使用水冷焊枪。一种方法，使很多制造商不使用背部气体保护来焊接。他们在焊完根部时打磨